基于静水骨骼原理的仿生乌贼水下机器人基础研究

在海洋探测与利用及海防建设方面，水下机器人发挥着至关重要的作用。本项目将针对传统水下机器人耐压壳制造难度大，螺旋桨推进方式存在空泡、灵活性差、噪声大、破坏海底环境等问题；及仿生鱼耐压能力较低、驱动结构复杂、难以兼顾低速性和高速性等缺点，基于具有耐高压特性的乌贼的静水骨骼原理，结合乌贼的鳍波动适于低速机动推进和喷射推进适于高速推进的复合推进方式，采用智能材料形状记忆合金，研制出能进行鳍波动推进和喷射推进的、安静运行的、具有较强的机动灵活性和大潜深能力的仿生乌贼水下机器人原型。本项目将通过建模、仿真、实验等方法研究乌贼的身体结构及游动机理；寻求对具有非线性的、迟滞的温度-应变关系的形状记忆合金的快速、精确的控制算法；研究仿静水骨骼结构，建立其结构仿生的设计理论与方法；研究模拟乌贼鳍的波动推进器及其柔性弯曲鳍单元；研究模拟乌贼喷射推进的喷嘴及其推进器。为进一步研究仿生乌贼水下机器人奠定基础。